導(dǎo)讀:很多朋友應(yīng)該聽(tīng)說(shuō)過(guò)電腦cpu,那么電腦cpu的作用有哪些呢?接下來(lái),邊肖帶給你收集的文章。歡迎閱讀!
中央處理器的工作原理
根據(jù)從CPU或高速緩沖存儲(chǔ)器獲取指令,指令被放入指令寄存器并被解碼。它將指令分解成一系列微操作。然后我們發(fā)出各種控制命令,執(zhí)行微操作系列,并根據(jù)它完成一條指令的執(zhí)行。
指令是計(jì)算機(jī)指定要執(zhí)行的操作的類型和操作數(shù)的基本命令。一條指令由一個(gè)或多個(gè)字節(jié)組成,包括一個(gè)操作碼字段,一個(gè)或多個(gè)與操作數(shù)地址有關(guān)的字段,以及大多數(shù)表示機(jī)器狀態(tài)的狀態(tài)字和特征代碼。有些指令還直接包含操作數(shù)本身。
提取
第一階段,根據(jù)存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中的檢索指令(數(shù)值或一系列數(shù)值)進(jìn)行提取。存儲(chǔ)器的位置由程序計(jì)數(shù)器指定,該計(jì)數(shù)器保存用于識(shí)別當(dāng)前程序位置的數(shù)值。換句話說(shuō),程序計(jì)數(shù)器記錄了當(dāng)前程序中CPU的蹤跡。
指令取出后,程序計(jì)數(shù)器根據(jù)指令長(zhǎng)度增加存儲(chǔ)單元。指令的獲取必須總是基于慢速內(nèi)存,因此CPU等待指令被發(fā)送進(jìn)來(lái)。這個(gè)問(wèn)題主要在現(xiàn)代處理器的緩存和流水線架構(gòu)中討論。
2.解碼
根據(jù)CPU從存儲(chǔ)器中提取的指令來(lái)執(zhí)行。在解碼階段,指令被分解成有意義的片段。根據(jù)CPU的指令集架構(gòu)(ISA)定義,用數(shù)值解釋為指令。
指令值的一部分是操作碼,它指示要執(zhí)行哪些操作。其他值通常提供指令所需的信息,例如加法運(yùn)算的運(yùn)算目標(biāo)。我們看的下一個(gè)操作目標(biāo)可能會(huì)提供一個(gè)常量值(即立即值)或空間地址值:寄存器或內(nèi)存的地址,由地址模式?jīng)Q定。
在舊的設(shè)計(jì)中,CPU的指令解碼部分是一個(gè)不可更改的硬件設(shè)備。然而,在許多抽象和復(fù)雜的CPU和指令集體系結(jié)構(gòu)中,微程序通常用于幫助將指令轉(zhuǎn)換成各種信號(hào)。這些微程序往往可以在成品CPU中重寫(xiě),方便更改解碼指令。
3.履行
在提取和解碼階段之后,接著是執(zhí)行階段。在這個(gè)階段,它連接到能夠執(zhí)行所需操作的各種CPU組件。
回信
最后,寫(xiě)回,簡(jiǎn)單地用必要的格式寫(xiě)回執(zhí)行階段的結(jié)果。操作的結(jié)果通常被寫(xiě)入CPU的內(nèi)部寄存器,以便后續(xù)指令快速訪問(wèn)。在其他情況下,計(jì)算結(jié)果可能被寫(xiě)入主存儲(chǔ)器,主存儲(chǔ)器較慢,但具有較大的空間,并且較便宜。一些類型的指令操作程序計(jì)數(shù)器而不直接產(chǎn)生結(jié)果。這些被稱為“跳轉(zhuǎn)”,程序中有循環(huán)行為、條件執(zhí)行(通過(guò)條件跳轉(zhuǎn))和函數(shù)。
許多指令也會(huì)改變。標(biāo)志寄存器的狀態(tài)位。這些標(biāo)志可用于影響程序行為,因?yàn)樗鼈兘?jīng)常顯示各種計(jì)算結(jié)果。
CPU是計(jì)算機(jī)的核心部件。可以說(shuō),計(jì)算機(jī)尤其是微型計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展過(guò)程,本質(zhì)上就是CPU從低級(jí)向高級(jí)單向復(fù)雜發(fā)展的過(guò)程。
[擴(kuò)展內(nèi)容]
1.cpu是什么樣的?
Cpu主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器組成,字面意思是運(yùn)算起運(yùn)算的作用。控制器負(fù)責(zé)發(fā)出cpu每條指令所需的信息,寄存器是一些存儲(chǔ)操作或指令的臨時(shí)文件,可以保證更高的速度。
二、cpu有什么樣的功能?
Cpu有四個(gè)功能:處理指令、執(zhí)行運(yùn)算、控制時(shí)間和處理數(shù)據(jù)。打個(gè)比喻,cpu就像我們的大腦,幫助我們完成各種生理活動(dòng)。所以,如果沒(méi)有cpu,那么電腦就是一堆廢物,無(wú)法工作。
3.cpu有哪些參數(shù)?
我們看cpu,主要看它的性能,性能參數(shù)有主頻、外頻、總線頻率、倍頻因子、緩存。主頻是cpu的運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理的速度,所以主頻越高,CPU的反應(yīng)越快,體現(xiàn)在我們操作電腦時(shí)發(fā)出一個(gè)指令,電腦需要多長(zhǎng)時(shí)間做出反應(yīng);外頻是指整個(gè)主板的運(yùn)行速度,代表主板的整體性能,是CPU和主板之間的運(yùn)行速度;總線頻率描述了cpu和內(nèi)存之間的傳輸速度。速度越快,計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)和運(yùn)行多個(gè)程序的速度就越快。倍頻系數(shù)是指cpu主頻和外頻之間的一個(gè)比例系數(shù),可以結(jié)合主頻和外頻來(lái)理解;緩存就是保存臨時(shí)需要的數(shù)據(jù),這樣cpu就不需要從硬盤(pán)和內(nèi)存中讀取,大大加快了運(yùn)行速度。因此,緩存越大,cpu運(yùn)行越快。所以大家在買電腦或者選擇cpu進(jìn)行diy安裝的時(shí)候可以從這個(gè)參數(shù)進(jìn)行選擇。
4.我們通常所說(shuō)的cpu有多少核心是什么意思?
核心數(shù)是指cpu包含多少個(gè)處理器,讓多個(gè)處理器共享cpu中的緩存,可以大大加快速度。但是,并不是內(nèi)核越多越好。這是因?yàn)楹诵奶啵峙淦饋?lái)會(huì)比較麻煩,但是速度會(huì)下降。就像人一樣,有時(shí)候同樣的工作,人太多,分配不好,會(huì)影響速度。
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